第07章集合框架

1、第七章第七章 集合框架集合框架本章主要内容7.1 简介 7.2 核心接口 7.3 List 7.4 Iterator接口 7.5 Set 7.6 Map 7.7 总结 7.1 简介Java平台提供了一个全新的集合框架。“集合框架”主要由一组用来操作对象的接口组成。不同接口描述一组不同数据类型。它们都封装在java.util包中7.1 简介集合接口：6个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础抽象类：5个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类实现类：8个实现类（实线表示），对接口的具体实现。Java集合框架包含的内容1接口CollectionListMap

2、2具体类ListArrayListLinkedListMapHashMap3算法Java集合框架，为我们提供了一套性能优良、使用方便的接口和类，我们不必再重新发明轮子，只需学会如何使用它们，就可以处理实际应用中出现的问题了Java集合框架位于java.util包中 Collections提供了对集合进行排序、遍历等多种算法实现采用键-值对的存储方式，长度可动态改变采用线性列表的存储方式，长度可动态改变7.1 7.1 核心接口Java集合框架的核心接口有两种：Collection（聚集）和Map(映射)Collection 接口是一组允许重复的对象。Set 中的数据对象没有顺序且不可以重复。 L

3、ist中的数据对象有顺序且可以重复Map接口是一组成对的键值对象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重复的key。拥有自己的内部排列机制7.2 Collection7.2 Collection7.3 List7.3 List7.3 List7.3 ListList接口是Collection的子接口，实现List接口的容器类中的元素是有顺序的，而且可以重复List 容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。7.3 List7.3 ListList 接口中所定义的方法：Object get(int index);Object se

4、t(int index, Object element); void add(int index, Object element); Object remove(int index); int indexOf(Object o);int lastIndexOf(Object o);List接口和ArrayList类 5-1开发一套小型的新闻管理系统，要求如下：可以存储各类新闻标题（包含ID、名称、创建者、创建时间）可以获取新闻标题的总数可以逐条打印每条新闻标题的名称存储方式如何选择？元素个数不确定 使用集合类 需要遍历元素 存储对象如何确定？类型：新闻标题 属性：ID、名称、创建者、创建时间

5、List接口和ArrayList类 5-2元素1元素2元素3元素4元素5元素6元素7元素8元素9元素10v第一步，确定存储方式 1、ArrayList类是List接口的一个具体实现类2、ArrayList 对象实现了可变大小的数组3、随机访问和遍历元素时，它提供更好的性能当元素个数增加为11个0129345786元素1元素2元素3元素4元素5元素6元素7元素8元素9元素10元素11创建了一个新的数组，把原数组中元素复制进来 012934578610根据下标位置访问元素List接口和ArrayList类 5-3第二步：确定存储对象1、创建类型：新闻标题2、包含属性： ID、名称、创建者、创建时间

6、public class FirstLevelTitle private int id; /IDprivate String titleName; /名称名称private String creater; /创建者创建者private Date createTime; /创建时间创建时间public FirstLevelTitle(int id, String titleName, String creater,Date createTime) this.id = id;this.titleName = titleName;this.creater = creater;this.createT

7、ime = createTime;public String getTitleName() return titleName;public void setTitleName(String titleName) this.titleName = titleName;List接口和ArrayList类 5-4第三步：具体实现1、按照顺序依次添加各类新闻标题2、获取新闻标题的总数3、根据位置获取相应新闻标题4、逐条打印每条新闻标题的名称public class FirstLevelTitleDB1 public static void main(String args) FirstLevelTit

8、le car = new FirstLevelTitle(1, 汽车, 管理员, new Date();FirstLevelTitle test = new FirstLevelTitle(2, 高考, 管理员, new Date();List newsTitleList = new ArrayList();newsTitleList.add(car);newsTitleList.add(test);System.out.println(新闻标题数目为： + newsTitleList.size() + 条);print(newsTitleList);public static void pr

9、int(List newsList) for (int i = 0; i newsList.size(); i+) FirstLevelTitle title = (FirstLevelTitle) newsList.get(i);System.out.println(i + 1 + : + title.getTitleName();123顺序添加，位置从0开始新闻标题数目为：2条1:汽车2:高考控制台输出4从集合中取出后为Object类型，需要进行强制类型转换ListList接口和ArrayListArrayList类 5-55-5第三步：具体实现1、在指定的位置添加新闻标题2、判断是否已经

10、存储了某条新闻标题3、删除指定位置处的某一新闻标题public class FirstLevelTitleDB2 public static void main(String args) FirstLevelTitle car = new FirstLevelTitle(1, 汽车汽车, 网站管理员网站管理员, new Date();FirstLevelTitle test = new FirstLevelTitle(2, 高考高考, 网站管理员网站管理员, new Date();FirstLevelTitle house = new FirstLevelTitle(3, 房产房产, 网站管理

11、员网站管理员, new Date();List newsTitleList = new ArrayList();newsTitleList.add(car);newsTitleList.add(test);newsTitleList.add(2,house);if(newsTitleList.contains(test)System.out.println(有高考的新闻有高考的新闻);elseSystem.out.println(没有高考的新闻没有高考的新闻);newsTitleList.remove(1);System.out.println(新闻标题数目为：新闻标题数目为： + newsT

12、itleList.size() + 条条); 123在指定的位置添加元素在指定的位置添加元素 有高考的新闻有高考的新闻新闻标题数目为：新闻标题数目为：2条条控制台输出控制台输出小结1创建一个类Account包含属性账户姓名，账户性别，账户号码，账户密码，账户金额，在构造方法中进行初始化 添加一个方法show()，用以打印所有属性的值 创建一个类AccountTest，添加main方法，实现 创建一个ArrayList，向其中添加几个Account对象 遍历该集合，并且对每个Account对象调用show()方法 7.3.1 LinkedList类List接口和LinkedList类 3-1升级

13、这套小型的新闻管理系统，要求如下：可以添加头条新闻标题可以删除末条新闻标题存储方式如何选择？元素个数不确定使用集合类需要在列表的头或尾添加、删除元素List接口和LinkedList类 3-2v第一步，确定存储方式 1、LinkedList类是List接口的一个具体实现类2、LinkedList 类用于创建链表数据结构3、插入或者删除元素时，它提供更好的性能List接口和LinkedList类 3-3第二步：具体实现1、添加头条、以及最末条新闻标题2、获取头条、以及最末条新闻标题3、删除头条、以及最末条新闻标题public class FirstLevelTitleDB3 public sta

14、tic void main(String args) FirstLevelTitle car = new FirstLevelTitle(1, 汽车汽车, 管理员管理员, new Date();FirstLevelTitle medical = new FirstLevelTitle(2, 医学医学, 管理员管理员,new Date();LinkedList newsTitleList = new LinkedList();newsTitleList.addFirst(car);newsTitleList.addLast(medical);FirstLevelTitle first = (Fi

15、rstLevelTitle) newsTitleList.getFirst();System.out.println(头条的新闻标题为头条的新闻标题为: + first.getTitleName();FirstLevelTitle last = (FirstLevelTitle) newsTitleList.getLast();System.out.println(排在最后的新闻标题为排在最后的新闻标题为: + last.getTitleName();newsTitleList.removeFirst();newsTitleList.removeLast(); 123小结2创建一个类Stack

16、，代表堆栈（其特点为：后进先出），添加方法add(Object obj)、以及get()，添加main方法进行验证，要求：使用LinkedList实现堆栈在向LinkedList中添加时，使用addLast方法在从LinkedList中取出时，使用removeLast方法小结ArrayListArrayList类封装了一个动态再分配的类封装了一个动态再分配的ObjectObject数数组。组。集合框架中保存的都是对象的引用，集合框架中保存的都是对象的引用，不是对象不是对象的备份。这一点尤其重要的备份。这一点尤其重要7.4 Iterator7.4 Iterator接口7.4 Iterator7.

17、4 Iterator接口所有实现了Collection接口的容器类都有一个iterator方法用以返回一个实现了Iterator接口的对象。Iterator对象称作迭代器，用以方便的实现对容器内元素的遍历操作。Iterator接口定义了如下方法：boolean hasNext(); /判断游标右边是否有元素Object next(); /返回游标右边的元素并将游标移动到下一个位置void remove(); /删除游标左面的元素，在执行完next之后该 /操作只能执行一次7.4 Iterator7.4 Iterator接口import java.util.*;public class Test

18、 public static void main(String args) Collection c = new HashSet(); c.add(new Name(f1,l1); c.add(new Name(f2,l2); c.add(new Name(f3,l3); Iterator i = c.iterator(); while(i.hasNext() /next()的返回值为Object类型，需要转换为相应类型 Name n = (Name)i.next(); System.out.print(n.getFirstName()+ ); 7.4 Iterator7.4 Iterator

19、接口Iterator对象的remove方法是在迭代过程中删除元素的唯一的安全方法。Collection c = new HashSet();c.add(new Name(fff1,lll1);c.add(new Name(f2,l2);c.add(new Name(fff3,lll3);for(Iterator i = c.iterator();i.hasNext();) Name name =(Name)i.next(); if(name.getFirstName().length()3) i.remove(); /如果换成 c.remove(name); 会产生例外 System.out.

20、println(c);输出结果：fff3 lll3, fff1 lll17.4 Iterator7.4 Iterator接口例：删除列表中所例：删除列表中所有值为有值为“3 3”的元素。的元素。7.5 Set7.5 SetSet 接口继承 Collection 接口，它不允许集合中存在重复项, 而且它不象List按照加入列表的顺序存储元素，它有自己的排列法则。 Set 接口Set 接口是Collection的子接口，Set接口没有提供额外的方法，但实现 Set 接口的容器类中的元素是没有有顺序的，而且不可以重复Set 容器可以与数学中“集合”的概念相对应J2SDK API中 所提供的 Set

21、容器类有 HashSet，TreeSet 等Set 方法举例public static void main(String args) Set s = new HashSet(); s.add(hello); s.add(world); s.add(new Name(f1,f2); s.add(new Integer(100); s.add(new Name(f1,f2); /相同的元素不会被加入 s.add(hello); /相同的元素不会被加入 System.out.println(s);输出结果：100, hello, world, f1 f2Set 方法举例public static v

22、oid main(String args) Set s1 = new HashSet(); Set s2 = new HashSet(); s1.add(a);s1.add(b);s1.add(c); s2.add(d);s2.add(a);s2.add(b); /Set和List容器类都具有Constructor(Collection c) /构造方法用以初始化容器类 Set sn = new HashSet(s1); sn.retainAll(s2); Set su = new HashSet(s1); su.addAll(s2); System.out.println(sn); Syst

23、em.out.println(su);输出结果：a, b d, a, c, b7.5.1 HashSet7.5.1 HashSet的用法HashSetHashSet的存储结构是的存储结构是HashHash表。表。 例：例：HashSetHashSet的基本操作。的基本操作。参看课本例 HashSet7.5.1 HashSet的用法例：用例：用HashSetHashSet过滤自定义类。过滤自定义类。一般认为如果学号一致，就应一般认为如果学号一致，就应该是同一个人。本例的过滤规该是同一个人。本例的过滤规则就是同学号的学生将保留一个则就是同学号的学生将保留一个。7.5.1 HashS

24、et7.5.1 HashSet的用法接上例接上例7.5.2 LinkedHashSet7.5.2 LinkedHashSet的用法LinkedHashSetLinkedHashSet是是HashSetHashSet的子类，用法和的子类，用法和HashSetHashSet一致。一致。 例：用例：用LinkedHashSetLinkedHashSet实现例实现例7.67.6。7.6 Map7.6 MapMapMap接口不是接口不是CollectionCollection接接口的继承。口的继承。MapMap接口用于维接口用于维护键护键/ /值对值对(key/value pairs)(key/valu

25、e pairs)。该接口描述了从不重复的键该接口描述了从不重复的键到值的映射。到值的映射。Map 接口实现Map接口的类用来存储键值 对。Map 接口的实现类有HashMap和TreeMap等,HashMap通过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序 。Map类中存储的键值对通过键来标识，所以键值不能重复Map 接口方法Object put(Object key, Object value);Object get(Object key);Object remove(Object key);boolean containsKey(Object k

26、ey);boolean containsValue(Object value);int size();boolean isEmpty();void putAll(Map t); void clear();Map接口和HashMap类 4-1学员应聘至外企工作，每个学员都会有一个英文名称，对应该学员对象 JackJava3班李明班李明RoseJava4班刘丽班刘丽v现在希望通过英文名称，获得该学员对象的详细信息，如何实现？存储方式如何选择？存储方式如何选择？元素个数不确定元素个数不确定使用集合类使用集合类通过通过key(英文名称）获得英文名称）获得value（学员对象）（学员对象）存储对象如何确

27、定？存储对象如何确定？类型：学员类型：学员属性：班级、姓名属性：班级、姓名Map接口和HashMap类 4-2v第一步，确定存储方式 1、Map接口用于维护“键-值对”的关联性，可以通过键查找值2、HashMap是Map接口的一个具体实现类 Map接口和HashMap类 4-3第二步：确定存储对象1、创建类型：学员2、包含属性：班级名称、姓名public class Student private String name; / 学员姓名学员姓名private String className; / 中心名称中心名称public Student(String name, String class

28、Name) = name;this.school = className;public String toString() return className+毕业的毕业的+name;重写重写Object的的toString()方法，方法，用于输出调试和描述信息用于输出调试和描述信息Map接口和HashMap类 4-4第三步：具体实现1、把英文名称与学员对象按照“键-值对”的方式存储在HashMap中2、分别打印键集、值集、以及键-值对集合3、判断是否存在某个键，如果是，则根据键获取相应的值4、根据键、删除某条记录public class MapTest public sta

29、tic void main(String args) Student student1 = new Student(李明李明, “Java3); Student student2 = new Student(刘丽刘丽, “Java4); Map students = new HashMap(); students.put(Jack, student1); students.put(Rose, student2); System.out.println(键集：键集：+students.keySet(); System.out.println(值集值集：+students.values(); Sy

30、stem.out.println(键键-值对集合值对集合:+students); String key = Jack; if(students.containsKey(key) System.out.println(students.get(key); students.remove(key); System.out.println(键键-值对集合值对集合：+students); 123键集：键集：Jack, Rose值集值集: Java3李明李明, java4刘丽刘丽键键-值对集合值对集合:Jack=Java3李明李明, Rose=Java4刘丽刘丽java3李明李明键键-值对集合值对集合:Rose=java4刘丽刘丽控制台输出控制台输出4小结3创建一个类Book 包含属性：title（标题），使用构造方法进行初始化 重写toString()方法，用以返回Title属性的值 创建一个类BookTest，添加main方法，要求： 使用HashMap进行存储，键为Book对象的编号，值为Book对象 通过某一个编号获取Book对象，并打印该Book对象的标题 7.6.1 HashMap7.6.1 HashMapHashMapHashMap是最常使用是最常使用的的MapMap实现类。实现类。例：例：使用集合框架注意事项ObjectO